• Title/Summary/Keyword: 균열범위

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A Study on the Fatigue Crack Growth Behavior of Surface Cracks (SB41 강의 표면 피로균열 진전 특성에 관한 연구)

  • 배원호;김상태;이택순
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.916-923
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    • 1991
  • 본 연구에서는 표면 균열이 있는 평판의 탄소성 피로하중 상태에서 성장하는 균열 형태의 변화와, 작용하는 응력의 크기에 따른 균열 개페구 특성의 변화를 연구하 였다.또, 유효 응력 확대계수 범위, .DELTA.K$_{eff}$와 J적분범위, .DELTA.J가 탄소성 응력 상태에서의 표면 피로균열 진전속도를 나타내는 역학양으로 사용되는데 따른 적합성등 을 검토하였다.

Description of crack growth behavior of SB41 steel in terms of J integral (J적분에 의한 SB41강의 피로균열 진전 특성 평가)

  • 배원호;김상태;이택순
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.1568-1575
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    • 1990
  • Fatigue crack growth behavior was investigated in the center cracked plate of KS SB41 steel and the relation between the crack growth rate and various mechanical parameters was studied at small scale yielding, large scale yielding and full scale yielding. The crack opening ratio U was about 0.6-0.8 and had the larger value in the case of load control than that of strain control. Effective stress intensity factor range, .DELTA.K$_{eff}$ and J integral range, .DELTA.J were obtained from the notion of crack opening, and the crack growth rate was expressed with these values. The value of J integral range increased rapidly at stress ratio, R=0 in full scale yielding of load control test. COD value also increased rapidly with the increase of ligament net stress at large scale yielding of load control test.t.

Notch Sensitivity Analysis for the Rock Fracture Toughness (암석의 파괴인성계수와 균열감응도의 해석)

  • 백환조
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.7 no.2
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    • pp.143-149
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    • 1997
  • 암석의 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 암석의 저항을 나타낸다. 실험실에서 측정한 파괴인성계수는 일반적인 암석의 불균질성이나 이방성 외에도 시험편의 형상이나 하중조건에 의하여 크게 영향을 받는다. 따라서, 제한된 수의 시험편을 사용하여 측정된 파괴인성계수는 자료의 분산이 심하므로 실제 적용에 있어서 문제가 된다. 균열감응도란 파괴인성계수의 측정에 사용되는 시험편의 형상에 따라 결정되는 지수로서, 시험편의 파괴가 균열의 성장에 의한 것인지, 혹은 인장강도에 의한 것인지를 판별하는 기준이 된다. 이러한 균열감응도를 파악하여 암석의 파괴인성계수 측정에 유효한 시험편의 크기나 초기균열 길이의 범위를 설정할 수 있다. 이는 또한 실험실에서 측정된 차괴인성계수의 유효성 여부를 판별하는 기준으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 암석의 파괴인성계수의 측정에 흔히 사용되는 몇 가지 형태의 시험편들에 대하여 균열감응도를 계산하고 이에 따른 초기균열 길이의 범위를 제시하고자 한다.

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Experimental Study on Evaluation of Fatigue Crack Growth Rate of Steel Plates using Crack Opening Displacement (COD(Crack Opening Displacement) 측정을 통한 강재의 피로균열진전속도 추정에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Kwang-Jin;Kim, In-Tae;Ryu, Yong-Yeol
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.22 no.6
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    • pp.589-597
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    • 2010
  • Steel structures have a higher probability of being damaged by fatigue than by other causes of deterioration. As such, their maintenance to prevent fatigue damage is essential to sustain their safety and performance during their service period. In their maintenance, the current state of their fatigue cracks must be assessed to determine appropriate reinforcement methods and the suitable time intervals of periodic inspections when fatigue cracks are detected. Determining the crack growth rate is a successful method of predicting fractures, but it requires technical knowledge on fracture mechanics and experience in numerical methods and software for finite element analysis. In this study, a fatigue crack growth test on through-thickness cracked steel plates was conducted to assess the crack growth rate without superior technical knowledge and experience. The relationship between the Crack Opening Displacement (COD) and the crack growth rate was found in relatively long fatigue cracks.

Short Crack Analysis by Fatigue Crack Opening Behavior (피로균열개구거동을 이용한 짧은균열의 거동 분석)

  • Song, Sam-Hong;Lee, Kyeong-Ro
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.136-144
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    • 1997
  • The characteristics of fatigue crack growth subject to out-of-plane bending fatigue are studied in terms of crack opening behavior by using pre-cracked smooth specimens. Crack opening stress is measured by an elastic compliance method which may precisely and continuously provide many date using strain gages during experiment. The results of the short crack and the long crack arranged by crack closure concept show that the effective stress gange ratio of short crack is grester than that of long crack, and ano- malous growth behavior of short crack may be elucidated by the variation of crack opening stress. When the variation of fatigue crack growth rate is arranged versus effective stress intensity factor range. Iinear relation is held also for the short crack. It shows that growth behavior of short crack can be quantitatively represent- ed by the fracture mechanics parameter using effective stress intensity factor range.

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Experimental Investigation of Fatigue Crack Growth Behavior in Friction Stir Welded 7075-T651 Aluminum Alloy Joints under Constant Stress Intensity Factor Range Control Testing (For LT Orientation Specimen) (일정 응력확대계수범위 제어 시험하의 마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부의 피로균열전파 거동의 실험적 고찰 (LT 방향의 시험편에 대하여))

  • Jeong, Yeui Han;Kim, Seon Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.6
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    • pp.775-782
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    • 2013
  • In this study, as a series of studies aimed at investigating the spatial randomness of fatigue crack growth for friction stir welded (FSWed) 7075-T651 aluminum alloy joints, the fatigue crack growth behavior of FSWed 7075-T651 aluminum alloy joints was investigated for LT orientation specimens. Fatigue crack growth tests were conducted under constant stress intensity factor range (SIFR) control for 5 specimens of the FSWed 7075-T651 aluminum alloy, including base metal (BM), heat affected zone (HAZ), and weld metal (WM) specimens. The mean fatigue crack growth rate of WM specimens was found to be the highest, whereas that of HAZ and WM specimens was the lowest. Furthermore, the variability of fatigue crack growth rate was found to be the highest in WM specimens and lowest in BM specimens.

Experimental Study on Artificial Crack Healing for Concrete Using Electrochemical Deposition Method (전기화학적 전착기법을 활용한 콘크리트의 인공 균열치유에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Chang-Hong;Song, Ha-Won
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.21 no.4
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    • pp.409-417
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    • 2009
  • In this study, autogenous crack healing and artificial crack healing using electrochemical electro deposition method were conducted to compare in the aspects of corrosion monitoring. Furthermore, the analysis of impressed voltage characteristics, galvanic current and linear polarization resistance comparison, and photo image processing technique were performed for quantitative comparisons of healing ratio. As a result, it was found that, in view of impressed voltage of artificial crack healing, the measured voltage was increased as time goes by. From the galvanic test results of artificial crack healing, the current vs. potential distribution value were formed widely in comparison with autogenous crack healing. In this point, it was shown that artificial crack healing has more eleatic resistance capacity than autogenous crack healing technique. Finally, it was found that artificial crack healing was 1.63 times higher than autogenous healing in view of crack healing ratio.

Effect of Specimen Orientation on Fatigue Crack Growth Behavior in Friction Stir Welded Al7075-T651 Joints (마찰교반용접된 Al7075-T651 용접부의 피로균열전파 거동에 미치는 시험편 채취방향의 영향)

  • Jeong, Yeui Han;Kim, Seon Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.12
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    • pp.1317-1323
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    • 2014
  • The aim of this paper is to investigate the effects of crack orientation on fatigue crack growth behavior in friction stir welded (FSWed) Al 7075-T651. Fatigue crack growth testing was conducted on compact tension (CT) specimens machined from the friction stir welds and the base metal under constant stress intensity factor range control. Tests were performed with the crack propagating nominally perpendicular to the weld line (termed the TL specimen) and the crack propagating in a parallel direction of the weld line (termed the LT specimen), and with three different constant stress intensity factor ranges. Both these specimen orientations were found to have a considerable effect on the fatigue crack growth behavior. Paris's law was adopted for the analysis of experimental results; the exponent m of the WM-LT specimen was determined to be 3.56, which was the largest value in this experimental conditions.

비파괴시험에 의한 균열크기의 측정

  • 박은수
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.4
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    • pp.343-348
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    • 1988
  • 몇 가지 균열검출법 및 크기의 측정법에 대하여 개요, 문제점, 정량적 측정에 유의해야 할 점을 살펴보았다. 아직 어느 방법도 모든 균열에 적용할 만큼 완전한 방법은 없지만 적용범위와 유 의사항을 이해하고 측정대상에 맞는 방법을 올바로 적용한다면 목적에 부합하는 결과를 얻을 것으로 본다. 기기나 구조물의 파괴원인을 정확히 규명하고 잔존수명을 정확히 예측하여 파괴를 방지하려면 재료의 강도특성이나 파괴역학적 해석법의 연구에 못지 않게 비파괴적 균열검출법과 정량적 측정법에 관한 연구도 깊이 이루어져야 하리라 믿는다. 그러나 아직 우리나라에서는 이 점에 미흡함이 많다. 더 나은 측정방법을 고안해 내고, 측정장치를 개발하여 균열에 대한 정보 의 정확성을 높여 구조물의 안전성 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 연구가 활발히 진행되 어야 할 것이다.

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Peridynamic models for dynamic fracture in brittle materials (취성 재료의 동적 파괴 해석을 위한 Peridynamics 모델)

  • Ha, Youn-Doh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.561-564
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    • 2011
  • 다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

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